4.2: ATP
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- Es la principal moneda energética de la célula, proporcionando la energía para la mayoría de las actividades que consumen energía de la célula.
- Es uno de los monómeros utilizados en la síntesis de ARN y, después de la conversión a desoxiATP (dATP), ADN.
- Regula muchas vías bioquímicas.
Energía
Cuando el tercer grupo fosfato del ATP se elimina por hidrólisis, se libera una cantidad sustancial de energía libre. La cantidad exacta depende de las condiciones, pero utilizaremos un valor de 7.3 kcal por mol.
\[\ce{ATP + H2O → ADP + P_i}\]
donde\(\ce{ADP}\) es difosfato de adenosina y\(\ce{P_i}\) es fosfato inorgánico.
Debido a la cantidad sustancial de energía que se libera cuando se rompe, el enlace entre el segundo y tercer fosfatos se describe comúnmente como un enlace de “alta energía” y se representa en la figura por una línea roja ondulada. (El enlace entre el primer y el segundo fosfatos también es “de alta energía”). (Pero tenga en cuenta que el término no se está utilizando en el mismo sentido que el término “energía de enlace”. De hecho, estos enlaces son en realidad enlaces débiles con bajas energías de enlace).
Las células contienen una amplia variedad de enzimas —llamadas ATPasas — que catalizan la hidrólisis del ATP y acoplan la energía liberada a reacciones particulares que consumen energía en la célula (ver ejemplos a continuación).
Síntesis de ATP
- ADP + P i → ATP + H 2 O
- requiere energía: 7.3 kcal/mol
- ocurre en el citosol por glucólisis
- ocurre en mitocondrias por respiración celular
- ocurre en cloroplastos por fotosíntesis
Consumo de ATP
El ATP alimenta la mayoría de las actividades que consumen energía de las células, tales como:
- La mayoría de las reacciones anabólicas como
- unir ARN de transferencia a aminoácidos para su ensamblaje en proteínas
- síntesis de nucleósidos trifosfatos para el ensamblaje en ADN y ARN
- síntesis de polisacáridos
- síntesis de grasas
- transporte activo de moléculas e iones
- impulsos nerviosos
- mantenimiento del volumen celular por ósmosis
- añadir grupos fosfato (fosforilación) a muchas proteínas diferentes, por ejemplo, para alterar su actividad en la señalización celular
- contracción muscular
- palizas de cilios y flagelos (incluidos los espermatozoides)
- bioluminiscencia
ATP extracelular
En los mamíferos, el ATP también funciona fuera de las células. Su lanzamiento
- de las células dañadas puede provocar inflamación y dolor
- del cuerpo carotídeo señala escasez de oxígeno en la sangre
- de las células receptoras gustativas desencadena potenciales de acción en los nervios sensoriales que conducen de nuevo al cerebro
- de la pared estirada de la vejiga urinaria señala cuando la vejiga necesita vaciarse